Левитская О.Н., Левитский Н.И. - Курс теории механизмов и машин, страница 51

В машинах.автоматах кроме логнческйх механизмов имеют также распространение электрические (электромагнитные) логические элементы, в которых логические операции выполннются с использованием электрического тока, н пневматические — с использованием сжатого воздуха. Совокупность логических элементов образует систему управления, которую называют логической (иногда — релейной) Связь между системой управления н исполнительнымп органами устанавливается посрелством сигналов. В машинах-автомагах с и г н а л о м называется определенное значение физической величины, которое дает информацию о положении какого-либо исполнительного органа (н х о д н о й сигнал) или о требуемом изменении его положения (в ы х о д н о й сигнал).

В большинстве машин-звтоматов лостаточно иметь информацию о лвух положениях исполнительного органа (начало и конев, движения), Соответственно каждый сигнал имеет лишь два значе- Рфгр, 4 =я, (30.1) которое читается: ! есть нет. При операция отрицания, если х=О, то з г )=1; если х=1, то )=О (функция отрицает л) аргумент). На рис. 136, а показан простейший логический механизм для операции отрицания, в котором вращающееся входное звена х может занимать одно вз двух устойчивых положений: 0 нли 1. Выходное звено 1 Ряс.

!Зв при я=0 заперто в поло>кении 1=1, а прн х=1 передвигается в положение 1=0. Фик. сания звеньев в укааанных положениях н возврат их в исходные положения достигается с помощью комбинаций пружин н упоров. Иногда попользуются и более сложные механизмы, например механизм шарнирного четырехзвениика Электрическне логические элементы разделяются на две группы. В первой группе состояние входа (входной сигнал) характеризуется, как и в логических механизмах, положением какого-либо твердого тела, а состоянне выхода (выходиой сигнал) наличием или отсутствием тока в линии. Во второй группе состояния как входа, так и выхода характеризуются наличием или отсутствием тока. К первой группе принадлежит электрический выключатель с 2«а пня.

Одно из этих значений равно О, а другое 1. В логических механизмах 0 обозначает одно нз устойчивых положений звена, а !в „другое положение. В электрических логических элементах 0 означает «нет тока», а 1 — «есть ток»; в пневматических -- О означает «иет давления», а 1 «есть давление». Каждый логический элемент имеет обычх но одни или несколько входов, иа которые , '> з поступают входные сигналы (аргументы) х„и только один выход, который дает выходной сигнал (функцию) ). Переменные, .«1 которые могут принимать только два значе- П ння (О и 1), называются двоичными илн булевыми (по имени английского ученого л г Буля), а их функции — двоичными или ло. гическнми функциями.

Поэтому логическая л) операция, выполняемая каким-либо логиче- Й г' ским элементом, всегда может быть представлена в алгебраической форме как двоичная функция ) двоичных аргументов х„. Логические элементы отрицания и повб! горения. Логическая операция НЕ называ. ется так»хе операцией отрицания 1г'р г (иногда — инверсией). В алгебраической форме она может быть представлена выра- жением размыкаюшим контактом (рис. 136, б) ', подвижная часть которого перемешается обычно нажатием кулачка (упора). При ненажатом выключателе (х=0) электрическая цспь замкнута (( — — 1). Таной выключатель иногда называют также нормально замкнутым.

Ко нторой группе прииадлезкит электрическое реле э с размыкаюшпы контактом (рис. 136, н), подвижная част~ которого перемещается якорем электромагнита. Пневматические логические элементы также могут быть двух групп. К первой группе относится, например, пневмзтнческий выключатель, в качестве которого можно взять двухпозицнонный трехлинейный распределитель с приводом от кулачка (рнс. 136, с).

Условное обозначение его состоит из двух квадратов, соответствующих двум позициям (возможным положениям) подвижной части распределителя, и трех линий, связывающих его с другими элементамп пневмапгческого привода плк механизма. Линия связи 1 присоединена к напорной линии, линяя 2 соединена с атмосферой, а, линия 3 является выходам. Проход (канал), закрытый в данной позиции, имеет поперечную черту. В указанной позиции кулачок не действует на подвижную часть распределителя (х=й), а выход соединен с напорной линией ()= 1). Для того чтобы представить действие распределителя в др)той позиции (х=-1), надо мысленно передвинуть правый квадрат на место левого, оставляя липин связи в прежнем положении.

Тогда выход будет соединен с атмосферой ()=О). Распределитель (выключатель) может быть использован не только как пневматический, но и как гидравлический лошгчесмий элемент. Но в дальнейшем показываются только пневматические элементы, как более распространенныс. Примером логнческого пневматического элемента второй группы может служить мембранное реле универсвльной системы элементов промьгшлеиной пневмоантоматики (сокрашенно УСЭППА) Это реле (рнс. 136, д) имеет четыре разобщенные камеры, одна из которых (отмечена штриховкой) находится под давлением местного источника сжатого воздуха, которое меньше давления в напорной линни.

Подвижная часть реле выполнена в виде штока,зкестко соединенного с тремя мембранами, причем средняя мембрана имеет больший диаметр. Мембраггы прогнбвются в ту или аную сторону в зависимости от распределения давлений а камерах реле, и подвижный штои, перемешаясь закрывает илн верхний канал, илн нижний. Для выполкення операций отрицания вход, ныъол, напорная линия и атмосфера соединяются с реле, как указано на рис. 136,д.

Если х.=0 (нет давления в полости, соединенной со входом), то шток идет вниз под действием местного источника, закрывая канал, ' Обознвчеиия электрических элементов лавы по ГОСТ 2755 — 74. ' Реле (от фрвнпузскаго слава гс!эп — «подстэвз, «смениыс зоювзи )— аппарат, реагирующий ив изменение какого либо параметра системы и воздействующий нэ нсяолннтелыгпе устройство. Название релейивя гвстемв упрввления исходит иэ представления системы управления по пути квк эстэфеты, в которой исполнительные оргвны игпвют роль «сменных лаювдейм 247 сообщающийся с атмосферой, и на выходе появляется давление ()=1).

Если 3=1, т. е. в полос~и, соединенной с входом, есть дав.ление, то шток вдет вверх под действием этого давления, закрывая канал, соединенный с напорной линией, и выход сообщается с атмосферой ()=О). Р О О х! -тг Г-г, +лг О а) б) Ц О) х ! 3 Й- Ф- Ркс. 137 Рис. 138 Рас. 139 Все логические элементы отрицания могут быть приспособлены для выполнения логической о п е р а ц и и п о в т о р е н и я, которая называется также операцией ДЛ. В алгебраической форме операция повторения может быть представлена выражением У=х, (30.2) т. е. если х=й, то и )=0; если х=1, то и )=1 (функция повторяет .аргумент).

Логический механизм для операции повторения (рнс. 137, а) тот же, что и для операции отридавия, только надо поменять местами обозначения положений выходного звена. Тогда при х=О будет (=О и при к=! будет )= !. Электрический выключатель должен иметь замыкаюший контакт (рис. 137, б). Если он не иажат (х=О), то цепь разоыкнута ((=0). Такой выключатель называют нормально разомкнутым.

Электрическое реле также ныеет замыкаюший контакт (рис. 137, ы). При отсутствии тока в обмотке электромагнита (х=О) цепь разомкнута ()=0); при наличии тока (х=1) цепь замыкается ()=1). Пневматический выключатель (рис. 137, г) для операции повторения в ненажатом состоянии (х=0) имеет выход, соединенный с атмосферой (7 0).

При нажатии на подвижную часть выключателя (х=!) выход соединяется с напорной линией ()=1). В мембранном реле УСЭППА (рис. !37, д) прн х=О шток идет вверх под действием давления местного источника, закрывая доступ воздуха к выходу ()=0). При я= 1 шток идет вниз, открывая канал, соединяющий выход с напорной линней (7=1). Логические элементы сложения и умножения. Логическая операция ИЛИ называется также операцией сложения', так как в алгебраическое форме она может быть представлена выражением у=ж,+~,.

(30.3) В зависимости от состояния входов х, н хт могут быть четыре комбинации, показанные в таблице на рис. 138. Этн комбинации могут быть выполнены логическим механизмом с двумя входами (рис. !38, а), параллельным соединением электрических контактов (рис. 138, б) и мембранным реле УСЭППА при включении его по схеме, указанной иа рис. !38, в. Логическая операция И называется также о п е р а ц и е й у ми о ж си н яз, так как в алгебраической форме она может быть представлена выражением 7'=х,хь (30.4) В зависимости от состояния входов х, н хв могут быть четыре комбинации, показанные в таблице на рис. 139, Эти комбинации могут быть выполнены логическим механизмом с двумя входами (рис.